セパシア菌ゲノムを構成する3種染色体の構造とその可塑性に関する研究

洋葱伯克利杆菌基因组三条染色体的结构和可塑性研究

• 批准号: 14014203
• 负责人: 津田 雅孝
• 金额: $ 3.71万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14014203/
• 关键词: セパシア菌; ゲノム構造; 染色体理知図; 複数本染色体; 遺伝子クローニング; トランスポゾン挿入変異; 可動遺伝因子

ヒトや動植物への病原性、植物病原菌駆除能、環境汚染物質も含む多様な有機化合物資化能をもつセパシア菌ATCC17616株では、ゲノムが3.4Mb,2.5Mb,0.9Mbの3種環状染色体から構成され、生育環境変動により各染色体が大規模な再編成を示す結果、新規形質を容易に獲得する。各染色体の構成原理と構造的動態、そして再編成と染色体進化を司る分子機構の実験的提示をめざし、以下の成果を得た。1.Tn5誘導体挿入突然変異の更なる解析から、窒素代謝レギュロンの統括的転写制御因子遺伝子rpoNとntrCの3.4Mb染色体支配を見出した。また、本染色体にはヒスチジン合成に必要な全his遺伝子クラスターが、そして、2.5Mb染色体のleuCDB近傍にはtrpFBAクラスターが存在していた。これら遺伝子のゲノムでのコピー数は1であった。2.多くの細菌種とは異なり、3.4Mb染色体上のrpmH-dnaA間には染色体複製開始起点は存在しなかった。両遺伝子と隣接性がなかった3.4Mb染色体分配関連遺伝子領域は通常細菌染色体の当該領域と高い構造的相同性を示すgidA-gidB-parA-parBの構造を有し、parA-parB破壊株の富栄養条件での生育には顕著な欠損はなかった。一方、2.5Mb染色体のparAはプラスミド型の遺伝子構造を持っていた。3.0.9Mb染色体には、高鉄濃度で転写促進されるチトクロームcオキシダーゼ遺伝子クラスターとともに、ISやIS関連転移酵素遺伝子が50%を占める12kbの領域が存在することが判明した。4.塩基配列決定と可動遺伝因子捕捉系で同定した10種ISはゲノムで8コピー以下であり、これらISの転移がゲノム再編成に深く関与する可能性は高くなかった。また、ISBmu2とISBmu4はIS5グループ、IS408とISBmu6はIS21グループに属することが判明した。

The pathogenicity of plants and animals, the elimination of plant pathogenic bacteria, and the chemical properties of environmental pollutants containing various organic compounds were studied. Three kinds of ring chromosomes of ATCC17616 strains were obtained. The composition of chromosomes was 3.4 Mb, 2.5 Mb, and 0.9 Mb. The results of large-scale recombination of chromosomes were shown. The new characteristics were easily obtained. The following results were obtained in order to provide practical tips on the composition principles and structural dynamics of each chromosome, as well as the molecular mechanisms involved in its reorganization and chromosome evolution. 1. A 3.4Mb chromosome dominance of the regulatory factor rpoN and ntrC was detected in Tn5 inducible gene entry. All his genes are necessary for the synthesis of this chromosome, and 2.5Mb chromosomes are present near leuCDB.これら遗伝子のゲノムでのコピー数は1であった。2. Many bacterial species are different, 3.4Mb chromosome rpmH-dnaA, chromosome replication start point exists. A 3.4 Mb chromosome distribution related gene domain is a common bacterial chromosome when the domain is structurally identical to gidA-gidB-parA-parB. A single, 2.5 Mb chromosome was found in the chromosome structure. 3.0.9Mb chromosome, high iron concentration, gene promoter, IS and IS-related enzyme promoter accounted for 50% of the 12kb domain, and the presence of this domain was identified. 4. The base alignment determination and the movable inheritance factor capture system are the same. There are 10 kinds of IS, which are different from each other. ISBmu2, ISBmu4, ISBmu6 and IS5 belong to the same group.

项目成果

Harunobu Komatsu: "Distribution and organization of auxotrophic genes on the multichromosomal genome of Burkholderia multivorans ATCC17616"Journal of Bacteriology. 185(in press). (2003)

Harunobu Komatsu：“Burkholderia multivorans ATCC17616 多染色体基因组上营养缺陷基因的分布和组织”细菌学杂志。

永田裕二, 遠藤銀朗他: "人に役立つ微生物のはなし(くらしの中の科学と生物8)"学会出版センター(東京)羽柴輝良編集. 227 (2002)

永田雄二、远藤银郎等：《对人类有用的微生物的故事（日常生活中的科学与生物学8）》学术出版中心（东京），桥场辉义编辑227（2002）。

Michal Bohac: "Halide-stabilizing residues of haloalkane dehalogenases studied by quantum mechanic calculations and site-directed mutagenesis"Biochemistry. 41. 14272-14280 (2002)

Michal Bohac：“通过量子力学计算和定点诱变研究卤代烷脱卤酶的卤化物稳定残基”生物化学。

Yuji Nagata: "Reconstruction of Mycobacterial dehalogenase Rv2579 by cumulative mutagenesis of haloalkane dehalogenase LinB"Applied and Environmental Microbiology. 69(In press). (2003)

Yuji Nagata：“通过卤代烷脱卤酶 LinB 的累积诱变重建分枝杆菌脱卤酶 Rv2579”应用和环境微生物学。

Masahiro Sota: "Characterization of a class II defective transposon carrying two haloacetate dehalogenase genes from Delftia acidovorans plasmid pUO1"Applied and Environmental Microbiology. 68. 2307-2315 (2002)

Masahiro Sota：“来自代尔夫特食酸菌质粒 pUO1 的带有两个卤代乙酸脱卤酶基因的 II 类缺陷转座子的表征”应用和环境微生物学。